管道置换氮气-管道氮气置换-念龙化工

2.2 单/双端注氮工艺总注氮时间规律及工艺优化

在单端注氮选择远端注氮工艺的情况下，单端注

氮工艺与双端注氮工艺对总注氮时间的影响仍与破损

口当量直径及位置相关，因此需要根据破损口当量直

径及位置优选单/双端注氮工艺。

2.2.1 破损口当量直径对单/双端注氮工艺总注氮时间

的影响

基于sps模型模拟计算，当破损口位置固定，破

损口直径对单/双端注氮工艺总注氮时间的影响如图 6

所示，其中破损口与注氮阀室的距离在双端注氮工艺

中指的是破损口与远端注氮阀室间的距离。

由图 6 可知，(1)当破损口位置一定时，单端注氮

工艺总注氮时间随破损口当量直径的增大而增大，而

双端注氮工艺总注氮时间则随破损口当量直径的增大

而减少；(2)同一破损口位置下，单端注氮工艺总注

氮时间曲线与双端注氮工艺总注氮时间曲线存在交点

(即临界破损口当量直径)，当破损口当量直径大于临

界直径时，双端注氮工艺总注氮时间较短，应选择双

端注氮工艺；反之，则应选择单端注氮工艺。

管道事故应急抢修的氮气置换中，单/双端

注氮工艺优化的目标是总注氮时间。通过sps防

真，各注氮工艺的总注氮时间可以通过测量氮气开始

注入时间与模拟管道内完全被氮气取代时间的

差值获得。

2.1 单端注氮工艺远/近端注氮时间规律及工艺优化

单端注氮工艺的关键问题是选择注氮口位置，即

采用远端注氮或近端注氮。通过单端注氮sps模型，

对单端注氮过程进行了，固定破损口当量直径，管道氮气置换，

改变破损口位置距注氮口的距离。以此来研究破损口

位置与注氮口距离对总注氮时间的影响，结果如图 5

所示。

在相同的破损口当量直径下，全管段完成氮气置

换的总注氮时间随破损口与注氮阀室距离的增加而减

少，因此，单端注氮时应采取远端注氮工艺。

但值得注意的是，氮气与界面到达破损口

所需时间随破损口与注氮阀室距离的减小而减少。如

果能利用通过破损口一段距离后的氮气隔离管内天燃

气，选择近端注氮的时间更短，且所消耗氮气量也将

大幅度减小。但选用该方案必须---隔离段氮气长度

足够---施工期安全，具体隔离段长度的要求需要进

一步的研究确定，暂不在本中讨论。